Re: Стабилизированный регулятор на базе Arduino с управлением через UART
Площадь радиатора = Rt*P/(T1-T2)
Т1 здесь не 125(максимальная в даташите), а допустим, 65С
Формула сомнительна, даже размерность не совпадает (ИИ?). И 65С на кристалле при радиаторе 200кв.см. для 3кВт нагрузки ты точно с естественной конвекцией не получишь. Гораздо теплее будет.
Считается так:
1) Мощность, выделяемая на симисторе, определяется по формуле:
P=Vto*I + Rd*I^2, где Vto и Rd - пороговое напряжение и динамическое сопротивление симистора, паспортные величины, I - ток симистора.
Для BT41 и ТЭНа 3кВт выделяемая мощность будет чуть меньше 13Вт.
2) Радиатор подбираем/проверяем по ОСТ4.012.001 "Радиаторы охлаждения ПП. Методы расчета"
Если нас интересует именно естественное охлаждение, то смотрим в сторону ребристых радиаторов с шагом ребер порядка 10мм. как наиболее оптимальных по температурному режиму.
Оптимальная высота ребер - 20мм, максимальная - 32мм. Толщина основания тоже важный момент, оптимальна 4-6мм, 3мм - маловато, возможен кратковременный локальный перегрев, если радиатор будет без запаса по мощности.
Размер основания выбирается исходя из конструктива корпуса, ребра должны быть наружу и вертикально, чтобы омывались восходящими потоками воздуха. Соответственно высота по ребру = высота корпуса, длина = длина стенки корпуса.
Вот такой, думаю, подойдет:
Если его пильнуть поперек ребер - получится два ребристых радиатора длиной по ребру 50мм, шириной 89мм, высотой 38мм, высотой ребра 32мм.
Проверяем:
Для 13Вт рассеиваемой мощности перегрев относительно среды такого радиатора составит около 30℃, т.е. при температуре воздуха +35℃, радиатор нагреется до +65℃ (ОСТ4.012.001).
Теперь прикинем температуру кристалла. Тепловое сопротивление "кристалл-корпус" для неизолированного корпуса - 0,6℃/Вт. Для 13Вт перегрев кристалла относительно радиатора будет
13Вт*0,6℃/Вт=8℃, т.е. кристалл нагреется до 65℃+8℃=73℃.
На самом деле кристалл нагреется сильнее, потому что паспортное термосопротивление "кристалл-корпус" обычно довольно оптимистично (раза в два от реального). И не всегда пренебрежимо мало термосопротивление "корпус-радиатор", даже если пастой намазано.
Но...запас хороший. Радиатор годится. 
Нетрудно посчитать, что площадь его поверхности около 400кв.см.
на каждый 1 ватт мощности выделяемой в виде тепла нужно 10 кв.см пластинчатого радиатора из алюминия
Правило годится для малых мощностей, порядка 1-2Вт.
Для нашего случая годится другое эмпирическое правило: на каждый 1Вт выделяемой мощности нужно 5кв.см. площади основания ребристого или штыревого радиатора из алюминия.
Вообще максимум 42С была температура (без обдува). измерил термометром на протяжении всего процесса - на нем закреплен термометр был постоянно. Это был еще не стабилизированный, а просто регулятор, в 2018г. Потом собрал твой стаб, там трудился кулер от компа, не помню точно какой, уже разобран. Там действовал термостат, обеспечивающий плавную регулировку оборотов вентилятора в зависимости от температуры. На полную никогда не разгонялся. Радиатор был слегка теплый, не измерил. Сейчас пользуюсь двумя от Kvic. На одном древний IBM-овский кулер, очень мощный, вентилятор не всегда включается, естесственной вентиляции порой хватает для ТЭН-а 4,5 кВт. На втором, стоит совсем маленький радиатор, с маленьким вентилятором, дует не на полную, но тоже справляется. Площадь около 100кв см. (лень точно посчитать, он круглый диаметр около 7см). Никогда не разогревался так, чтобы рука не терпела, по ощущениям 45-50С максимум на ТЭН-е 3 кВт. На обоих BTA40-600B.
